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木质素逆袭!变身高性能环保碳纤维

 新材料前沿潜力股

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碳纤维在航空航天、汽车等行业地位关键,但其传统生产依赖高成本石油基材料,成本高且不环保。每年产生约 7000 万吨的木质素,作为纤维素生产副产品,有望成为可持续替代品。

行业伙伴 Lixea 曾与伦敦帝国理工学院合作,研发出在实验室小规模将木质素转化为碳纤维的专利技术。该技术利用离子液体溶解木质素并循环利用,以无毒可降解的聚乙烯醇作纺丝助剂,能生产高木质素含量、结构优良且产量高的纤维,大幅降低成本。

为扩大技术验证,英国曼彻斯特大学研究团队在 Henry Royce 研究所的纤维技术平台,利用湿法纺丝生产线开展中等规模演示项目。采用 Lixea 试生产工厂从木材废料提取的木质素,测试三种木质素,发现甘蔗渣来源的木质素表现最佳,实现了中等规模试验生产的连续纤维纺丝。

项目得出干燥控制、溶液黏度调整、喷丝板设计等关键结论,成功制备 5 米长连续纤维。后续将改进纤维干燥、收集及碳化工艺,扩大技术应用规模。曼彻斯特大学的成功,是迈向商业化可行且可持续碳纤维生产的重要一步,木质素基碳纤维有望成高性能环保替代材料。

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